CC BY
24
Для корреспонденции
Карнажицкая Татьяна Дмитриевна - кандидат биологических наук, заведующий лабораторией методов жидкостной хроматографии ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Адрес: 614045, Российская Федерация, г. Пермь, ул. Монастырская, д. 82 Телефон: (342) 233-10-37 E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-6768-0045
Уланова Т.С., Карнажицкая Т.Д., Зеленкин С.Е., Зорина А.С.
Анализ фталатов в продуктах для питания детей раннего возраста методом жидкостной хромато-масс-спектрометрии
Федеральное бюджетное учреждение науки «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 614045, г. Пермь, Российская Федерация
Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, 614045, Perm, Russian Federation
Фталаты - сложные эфиры фталевой кислоты, относятся к стойким органическим загрязнителям окружающей среды. Широкое применение фталаты нашли в качестве пластифицирующих добавок в производстве полимер -ных изделий промышленного, бытового, пищевого и медицинского назначения. Повсеместное присутствие фталатов подтверждается результатами исследований объектов окружающей среды, питьевой воды и пищевой продукции. В связи с неблагоприятным воздействием фталатов на здоровье актуальным является контроль их содержания в пищевой продукции, в том числе в продуктах для питания детей раннего возраста как одном из основных источников поступления фталатов в организм.
Цель исследований - определение содержания фталатов в продукции для питания детей раннего возраста (от 0 до 3 лет) и гигиеническая оценка содержания фталатов в исследованных продуктах.
Материал и методы. Определено содержание фталатов (С1-С8) в сухих продуктах для питания детей раннего возраста: молочной каше, безмолочной каше, адаптированной молочной смеси, молочном напитке - методом высокоэффективной жидкостной хроматографии/масс-спектрометрии (ЖХ/МС-МС). Результаты. Установлено присутствие 7 из 9 фталатов, анализируемых в диапазоне концентраций от 0,003 до 0,199 мг/кг. Приоритетными загряз-
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликтов интересов.
Для цитирования: Уланова Т.С., Карнажицкая Т.Д., Зеленкин С.Е., Зорина А.С. Анализ фталатов в продуктах для питания детей раннего возраста методом жидкостной хромато-масс-спектрометрии // Вопросы питания. 2021. Т. 90, № 2. С. 128-137. DOI: https://doi. org/10.33029/0042-8833-2021-90-2-128-137
Статья поступила в редакцию 22.12.2020. Принята в печать 11.03.2021. Funding. The study was not sponsored.
Conflict of interests.. The authors declare no conflicts of interest.
For citation: Ulanova T.S., Karnazhitskaya T.D., Zelenkin S.E., Zorina A.S. Phthalate analysis in foods for young children using LC-MS method. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2021; 90 (2): 128-37. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-2-128-137 (in Russian) Received 22.12.2020. Accepted 11.03.2021.
Phthalate analysis in foods for young children using LC-MS method
Ulanova T.S., Karnazhitskaya T.D., Zelenkin S.E., Zorina A.S.
нителями являются диэтилфталат, обнаруженный в концентрациях от 0,046 до 0,199 мг/кг в 100% образцов, и ди(2-этилгексил)фталат, присутствующий в 75% образцов в концентрациях от 0,011 до 0,115 мг/кг. В небольших количествах во всех образцах обнаружены дипропилфталат - 0,0040,055 мг/кг и дигексилфталат - 0,006-0,062 мг/кг. Концентрации дибу-тилфталата обнаружены на уровне нижнего предела определения - 0,0050,007 мг/кг в единичных пробах. Максимальное суммарное содержание фтала-тов определено в молочной и безмолочной кашах. Оценка риска здоровью, формируемого поступлением фталатов в организм с молочными и безмолочными кашами, адаптированными молочными смесями и молочными напитками, при сравнении суточного потребления индивидуальных фталатов с рекомендуемыми референтными дозами при хроническом пероральном поступлении показала, что превышений допустимых уровней риска не установлено. Заключение. Максимальное загрязнение по сумме фталатов установлено для молочной и безмолочной каш. Приоритетными загрязнителями в исследованных образцах являются диэтилфталат и ди(2-этилгексил)фталат. Рассчитанные для каждого продукта для питания детей коэффициенты опасности, а также индексы опасности при употреблении всех продуктов совместно не превышают допустимые значения, что свидетельствует о приемлемом риске здоровью населения.
Ключевые слова: фталаты, продукты для питания детей раннего возраста, хромато-масс-спектрометрия, оценка риска здоровью
Phthalates are esters of phthalic acid, which are persistent organic pollutants of the environment. Phthalates are widely used as plasticizing additives in the production of polymer products for industrial, domestic, food and medical purposes. The ubiquitous presence of phthalates is confirmed by the results of studies of environmental objects, drinking water, and foodstuffs. In connection with the adverse effects of phthalates on health, it is important to control their content in foodstuffs, including baby food, as one of the main sources of phthalates.
The aim of the research was to determine the phthalate content in baby food products (from 0 to 3 years) and to assess it from the hygienic point of view. Material and methods. The results of the analysis of phthalates (C1-C8) in the dehydrated baby food products (milk porridge, dairy-free porridge, adapted milk formula, milk drink) by high-performance liquid chromatography/mass spectrometry (LC/MS-MS) are presented.
Results. The presence of 7 phthalates out of 9 analyzed in the concentration range from 0.003 to 0.199 mg/kg was established. The priority contaminants were diethyl phthalate, determined at concentrations ranging from 0.046 to 0.199 mg/kg in 100% of samples, and bis(2-ethylhexyl)phthalate, present in 75% of samples in concentrations ranging from 0.011 to 0.115 mg/kg. Dipropyl phthalate (0.004- 0.055 mg/kg) and dihexyl phthalate (0.006- 0.062 mg/kg) were found in low concentrations in all samples. Dibutyl phthalate was found at the lower limit of determination - 0.005-0.007 mg/kg. The maximum phthalate content was established in milk and dairy-free porridges. Health risk assessment formed by phthalate intake from milk and dairy-free porridges, adapted milk formula and milk drink, when comparing the daily intake of individual phthalates with recommended reference doses for chronic per os intake, showed that no exceeding of permissible risk levels was found.
Conclusion. The maximum phthalate contamination is set for milk porridge and dairy-free porridge. The priority pollutants in the studied samples are diethyl phthalate and bis(2-ethylhexyl)phthalate. The danger coefficient calculated for each baby foodproduct, as well as hazard indices for the consumption of all products together, do not exceed the permissible values, which indicates an acceptable risk to public health. Keywords: phthalates, baby food products, chromatography-mass spectrometry, health risk assessment
Продовольственная безопасность является одним из главных направлений обеспечения национальной безопасности страны1. Производство качественной и безопасной для здоровья пищевой продукции должно
соответствовать установленным санитарно-эпидемиологическим, ветеринарным и иным требованиям. Контаминация пищевой продукции может быть связана с процессом производства, синтезом новых химических
1 Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации. Утв. Указом Президента РФ от21.01.2020 № 20.
веществ и биологических агентов, напрямую включаемых в продукцию или контактирующих с ней, а также с вторичным загрязнением пищевых продуктов [1, 2].
Фталаты - пластификаторы полимерных материалов (поливинилхлорида, поливинилацетата, полистирола, резины, каучука), являющихся сырьем для производства товаров бытового, в том числе пищевого, назначения [3]. Загрязнение пищевой продукции фталатами может происходить в процессе производства, в результате миграции из упаковки при хранении и реализации готовой продукции, использовании загрязненного сырья [2, 4].
Являясь эндокринными дизрапторами, фталаты нарушают деятельность эндокринной системы, способствуют возникновению различных гормонозависимых заболеваний [5], способны вызывать аллергические реакции, заболевания печени, почек и репродуктивных органов, при пренатальном воздействии оказывают негативное влияние на психическое, моторное и поведенческое развитие детей [6-8].
По данным зарубежных исследований, фталаты обнаружены в грудном молоке и продуктах для питания детей раннего возраста (от 0 до 3 лет), готовых к употреблению (жидких) и сухих, в том числе в адаптированных молочных смесях, предназначенных для вскармливания детей с первых дней жизни до 6 мес,
и пищевой продукции, предназначенной для прикорма. Определение содержания фталатов в продуктах для питания детей раннего возраста, проведенное методами газовой и жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием и другими методами, показало присутствие фталатов на уровне от 0,001 до 10,2 мг/кг [9-16]. Опубликованы данные о содержании фталатов в сухих смесях для искусственного вскармливания детей (адаптированные молочные смеси для детей первого года жизни), производимых в странах Европы, Америки, Канады и Азии (п=27). Дибутилфталат (ДБФ) и ди(2-этилгексил)фталат (ДЭГФ) были обнаружены в 100% образцов в диапазоне концентраций соответственно 0,015-0,077 и 0,0340,281 мг/кг. Максимальное содержание ДЭГФ обнаружено в образцах, произведенных в Турции (0,281 мг/кг), Японии (0,218 мг/кг), Великобритании (0,180 мг/кг) и Таиланде (0,172 мг/кг). Максимальная концентрация ДБФ определена в образцах из Японии (0,077 мг/кг) и Индонезии (0,032 мг/кг). Для оценки риска воздействия фталатов на организм детей, получающих смеси в качестве единственного источника питания в первые месяцы жизни, авторы рассчитали суточное потребление ДЭГФ и ДБФ за счет молочных смесей турецкого и японского производства, которые содержали
х102
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Время удерживания, мин/Retention time, min
(Начало) Хроматограммы, полученные методом высокоэффективной жидкостной хроматографии/масс-спектрометрии, стандартного раствора 14 фталатов (концентрация фталатов 0,001-0,005 мкг/мл) (А)
1 - диметилфталат; 2 - диметилтерефталат; 3 - диэтилфталат; 4 - диэтилтерефталат; 5 - дипропилфталат; 6 - бензилбутилфталат; 7 - диизобутилфталат; 8 - дибутилфталат; 9 - дипентилфталат; 10 - дигексилфталат; 11 - дигептилфталат; 12 - ди(2-этилгексил) фталат; 13 - диизононилфталат; 14 - динонилфталат.
(Part 1) High-performance liquid chromatography/mass spectrometry chromatograms of a standard solution of 14 phthalates (phthalate concentration 0,001-0,005 jg/ml) (A)
1 - dimethyl phthalate; 2 - dimethyl terephthalate; 3 - diethyl phthalate; 4 - diethyl terephthalate; 5 - dipropyl phthalate; 6 - benzylbutyl phthalate; 7 - diisobutyl phthalate; 8 - dibutyl phthalate; 9 - dipentyl phthalate; 10 - dihexyl phthalate; 11 - diheptyl phthalate; 12 -bis(2-ethylhexyl) phthalate; 13 - diisononyl phthalate; 14 - dinonyl phthalate.
х102
Время удерживания, мин/Retention time, min Б/B
х102
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Время удерживания, мин/Retention time, min
В/C
(Окончание) Хроматограммы, полученные методом высокоэффективной жидкостной хроматографии/масс-спектрометрии холостой пробы (ацетонитрильный экстракт) (Б) и образца безмолочной каши для питания детей раннего возраста (В)
1 - диметилфталат; 2 - диметилтерефталат; 3 - диэтилфталат; 4 - диэтилтерефталат; 5 - дипропилфталат; 6 - бензилбутилфталат; 7 - диизобутилфталат; 8 - дибутилфталат; 9 - дипентилфталат; 10 - дигексилфталат; 11 - дигептилфталат; 12 - ди(2-этилгексил) фталат; 13 - диизононилфталат; 14 - динонилфталат.
(Part 2) High-performance liquid chromatography/mass spectrometry chromatograms of a standard solution a blank sample (acetonitrile extract) (B) and a sample of dairy-free porridge for infants (С)
1 - dimethyl phthalate; 2 - dimethyl terephthalate; 3 - diethyl phthalate; 4 - diethyl terephthalate; 5 - dipropyl phthalate; 6 - benzylbutyl phthalate; 7 - diisobutyl phthalate; 8 - dibutyl phthalate; 9 - dipentyl phthalate; 10 - dihexyl phthalate; 11 - diheptyl phthalate; 12 -bis(2-ethylhexyl) phthalate; 13 - diisononyl phthalate; 14 - dinonyl phthalate.
Таблица 1. Содержание фталатов в пищевых продуктах для питания детей раннего возраста (M±m, n=3) Table 1. Phthalate content in infant food (M±m, n=3)
Показатель Parameter Концентрация фталатов в продукте, мг/кг Concentration of phthalates in the product, mg/kg
№ 1 молочная каша milk porridge № 2 безмолочная каша dairy-free porridge № 3 адаптированная молочная смесь adapted milk formula № 4 молочный напиток milk drink
Диметилфталат/D/methy/ phthalate <0,008* <0,009* <0,006* <0,005*
Диэтилфталат/D/ethy/ phthalate 0,199±0,053 0,046±0,014 0,056±0,017 0,140±0,003
Дипропилфталат/D/propy/ phthalate 0,005±0,001 0,055±0,017 0,012±0,004 0,004±0,001
Бензилбутилфталат/Benzy/ butyl phthalate <0,008* <0,009* <0,006* <0,005*
Дибутилфталат/D/buty/ phthalate 0,007±0,002 <0,005* 0,005±0,002 0,007±0,002
Дипентилфталат/D/pentyl phthalate <0,004* 0,058±0,017 0,004±0,001 0,003±0,001
Дигексилфталат/D/hexy/ phthalate 0,014±0,004 0,062±0,019 0,007±0,002 0,006±0,002
Ди гептилфталат/D/hepty/ phthalate 0,009±0,003 0,026±0,008 <0,006* <0,005*
Ди(2-этилгексил)фталат/B/s(2-ethy/hexy/) phthalate 0,115±0,034 0,037±0,10 0,011±0,003 <0,005*
Сумма фталатов/Tota/ amount of phtha/ates 0,351±0,105 0,286±0,085 0,097±0,028 0,162±0,048
П р и м е ч а н и е. * - нижний предел обнаружения. N o t e. * - limit of detection.
наибольшее количество этих соединений. Для ДЭГФ суточное потребление составило 16,1 мкг/кг массы тела, для ДБФ - 2,5 мкг/кг массы тела, что соответствовало 43,5 и 2,5% от допустимых суточных доз (37 и 100 мкг/кг), установленных Европейской комиссией по продовольствию. Авторы отметили, что все исследованные образцы не представляли риска для детей, находящихся на искусственном вскармливании [17].
В Российской Федерации информация о загрязнении фталатами пищевой продукции для питания детей раннего возраста в доступной литературе отсутствует.
Цель работы - исследование содержания фталатов в продуктах для питания детей раннего возраста (молочная и безмолочная каши, адаптированная молочная смесь, молочный напиток) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием и оценка риска здоровью, формируемого поступлением фталатов в организм с этими продуктами.
Материал и методы
Для количественного определения 9 фталатов [ди-метилфталата (ДМФ), диэтилфталата (ДЭФ), дипро-пилфталата (ДПрФ), бензилбутилфталата (ББФ), ДБФ, дипентилфталата (ДПенФ), дигексилфталата (ДГексФ), дигептилфталата (ДГепФ) и ДЭГФ] в присутствии изомеров [диметилтерефталата (ДМТФ), диэтилтерефталата (ДЭТФ), диизобутилфталата (ДиБФ)] и высокомолекулярных фталатов [диизононилфталата (ДиНФ), динонил-фталата (ДНФ)] проанализированы образцы молочной каши для питания детей с 4 мес (образец № 1), безмолочной каши для детей с 6 мес (образец № 2), адаптированной молочной смеси для детей с 6 мес (образец № 3) и молочного напитка для детей с 12 мес (образец № 4), отобранных из трех разных упаковок. Все продукты (в сухой форме) были приобретены в торговых сетях
методом случайной выборки. Всего проанализировано по 3 образца из разных упаковок каждого продукта.
Для анализа отбирали 1 г образца продукции и экстрагировали фталаты методом жидкостной экстракции с использованием в качестве экстрагента смеси аце-тонитрила и гексана в объемном отношении 2:1. Экстракцию фталатов проводили на ультразвуковой бане при температуре 40 °С в течение 20 мин. После экстракции пробу центрифугировали 15 мин при 4000 об/ мин и отбирали ацетонитрильный экстракт для анализа. Все операции проводили в специально подготовленной стеклянной посуде с использованием растворителей, перегнанных в стеклянной посуде без контакта с пластиковыми изделиями.
Анализ фталатов в образцах проводили с использованием жидкостного хроматографа «Agilent 1200 series» (Agilent Technologies, США) с масс-спектрометрическим детектором с тройным квадруполем LC/MS 6460. Ионизацию осуществляли электростатическим распылением (ESI) в режиме положительной полярности, тип сканирования - мониторинг множественных реакций (MRM). Хроматографическое разделение анализируемых фталатов в присутствии изомеров проводили на обращенно-фазной колонке С18 (Eclipse XDB-C18; 2,1x100 мм; 3,5 мкм) в условиях градиентного элюиро-вания смесью ацетонитрила и воды и скорости потока 0,25 см3/мин. Температура термостата колонки 40 °С. Количественное определение проводили методом абсолютной градуировки с использованием аналитических стандартов фталатов (Sigma-Aldrich, США; чистота реактивов 98,0-99,9%), из которых готовили стандартные смеси разбавлением аналитов в ацетонитриле (марки LC/MS).
С целью исключения ложноположительных результатов при подготовке проб в каждой серии анализов определяли фталаты в холостых пробах (не содержащих образца продукта). В случае присутствия фталата в холостой пробе вычитали его содержание при проведении расчетов.
Таблица 2. Результаты расчетов индивидуальной дозы фталатов (AD), поступающих в организм ребенка с молочными и безмолочными кашами Table 2. The results of calculating the Individual dose of phthalates consumed by a child from milk and dairy-free porridge
Масса тела, кг Body weight, kg AD для молочной каши, мг/кг массы тела в сутки Individual dose of phthalates for milk porridge, mg/kg body weight per day
ДМФ DMP дэф DEP ДПрФ DPrP ББФ BBP ДБФ DBP ДЭГФ DEHP ДПенФ DPenP ДГексФ DHexP ДГепФ DHepP
5 0,00006 0,00159 0,00004 0,00006 0,00006 0,00092 0,00003 0,00011 0,00007
6 0,00005 0,00133 0,00003 0,00005 0,00005 0,00077 0,00003 0,00009 0,00006
7 0,00005 0,00114 0,00003 0,00005 0,00004 0,00066 0,00002 0,00008 0,00005
8 0,00006 0,00149 0,00004 0,00006 0,00005 0,00086 0,00003 0,00011 0,00007
9 0,00005 0,00133 0,00003 0,00005 0,00005 0,00077 0,00003 0,00009 0,00006
10 0,00005 0,00119 0,00003 0,00005 0,00004 0,00069 0,00002 0,00008 0,00005
11 0,00004 0,00109 0,00003 0,00004 0,00004 0,00063 0,00002 0,00008 0,00005
12 0,00004 0,00100 0,00003 0,00004 0,00004 0,00058 0,00002 0,00007 0,00005
13 0,00004 0,00092 0,00002 0,00004 0,00003 0,00053 0,00002 0,00006 0,00004
14 0,00003 0,00085 0,00002 0,00003 0,00003 0,00049 0,00002 0,00006 0,00004
15 0,00003 0,00080 0,00002 0,00003 0,00003 0,00046 0,00002 0,00006 0,00004
Масса тела, кг Body weight, kg AD для безмолочной каши, мг/кг массы тела в день Individual dose of phthalates for dairy-free porridge, mg/kg body weight per day
ДМФ DMP ДЭФ DEP ДПрФ DPrP ББФ BBP ДБФ DBP ДЭГФ DEHP ДПенФ DPenP ДГексФ DHexP ДГепФ DHepP
5 0,00007 0,00037 0,00044 0,00007 0,00004 0,00030 0,00046 0,00050 0,00021
6 0,00006 0,00031 0,00037 0,00006 0,00003 0,00025 0,00039 0,00041 0,00017
7 0,00005 0,00026 0,00031 0,00005 0,00003 0,00021 0,00033 0,00035 0,00015
8 0,00007 0,00035 0,00041 0,00007 0,00004 0,00028 0,00044 0,00047 0,00020
9 0,00006 0,00031 0,00037 0,00006 0,00003 0,00025 0,00039 0,00041 0,00017
10 0,00005 0,00028 0,00033 0,00005 0,00003 0,00022 0,00035 0,00037 0,00016
11 0,00005 0,00025 0,00030 0,00005 0,00003 0,00020 0,00032 0,00034 0,00014
12 0,00005 0,00023 0,00028 0,00005 0,00003 0,00019 0,00029 0,00031 0,00013
13 0,00004 0,00021 0,00025 0,00004 0,00002 0,00017 0,00027 0,00029 0,00012
14 0,00004 0,00020 0,00024 0,00004 0,00002 0,00016 0,00025 0,00027 0,00011
15 0,00004 0,00018 0,00022 0,00004 0,00002 0,00015 0,00023 0,00025 0,00010
П р и м е ч а н и е. Здесь и в табл. 3: расшифровка аббревиатур дана в тексте. N o t e. Here and in table 3: the decoding of abbreviations is given in the text.
Диапазон измеряемых концентраций фталатов в молочных кашах составляет от 0,004-0,008 до 10,0 мг/кг, в безмолочных кашах - от 0,005-0,009 до 10,0 мг/кг, в адаптированных молочных смесях - от 0,003-0,006 до 10,0 мкг/кг, в молочных напитках - от 0,003-0,005 до 10,0 мкг/кг Погрешность определения фталатов в исследуемой продукции 26-29%.
Гигиеническую оценку содержания отдельных фтала-тов и их суммы проводили согласно методике оценки риска здоровью населения [19]. Дозу фталатов, поступающих с продуктами для питания детей, рассчитывали в соответствии с рекомендуемым количеством порций, указанным на упаковке (г) по формуле (1):
AD =
(A х m) х F BW '
(1)
дм3; Р - доля местных, потенциально загрязненных продуктов в суточном рационе, отн. ед. (принимаемая за 1,0); ВМ - масса тела, кг.
После расчета дозы фталатов проводили полуколичественную оценку риска, выражающуюся в расчете коэффициента опасности (ЬЮ) по формуле (2):
HQ =
(AD) RfD '
(2)
где Лй - средняя доза, мг/кг; RfD - референтная доза, мг/кг.
Характеристику риска проводили для веществ с одинаково направленным действием на организм на основе расчета индекса опасности (Н1) по формуле (3):
где Лй - доза поступающего вещества (количество химического вещества на границе обмена), мг/кг массы тела в день; Л - концентрация вещества в продукте, мг/дм3; т - объем потребленного продукта в день,
HI = £HQ,,
(3)
где HQ¡ - коэффициенты опасности для отдельных компонентов смеси воздействующих веществ.
Таблица 3. Результаты расчетов индивидуальной дозы фталатов (AD), поступающих с адаптированными молочными смесями и молочными напитками
Table 3. The results of calculating the individual dose of phthalates consumed by a child from adapted milk formula and milk drinks
Масса тела, кг Body weight, kg AD для адаптированных молочных смесей, мг/кг массы тела в сутки Individual dose of phthalates for adapted milk formula, mg/kg body weight per day
ДМФ DMP ДЭФ DEP ДПрФ DPrP ББФ BBP ДБФ DBP ДЭГФ DEHP ДПенФ DPenP ДГексФ DHexP ДГепФ DHepP
5 0,00005 0,00045 0,00010 0,00005 0,00004 0,00009 0,00003 0,00006 0,00005
6 0,00004 0,00037 0,00008 0,00004 0,00003 0,00007 0,00003 0,00005 0,00004
7 0,00003 0,00032 0,00007 0,00003 0,00003 0,00006 0,00002 0,00004 0,00003
8 0,00005 0,00042 0,00009 0,00005 0,00004 0,00008 0,00003 0,00005 0,00005
9 0,00004 0,00037 0,00008 0,00004 0,00003 0,00007 0,00003 0,00005 0,00004
10 0,00004 0,00034 0,00007 0,00004 0,00003 0,00007 0,00002 0,00004 0,00004
11 0,00003 0,00031 0,00007 0,00003 0,00003 0,00006 0,00002 0,00004 0,00003
12 0,00003 0,00028 0,00006 0,00003 0,00003 0,00006 0,00002 0,00004 0,00003
13 0,00003 0,00026 0,00006 0,00003 0,00002 0,00005 0,00002 0,00003 0,00003
14 0,00003 0,00024 0,00005 0,00003 0,00002 0,00005 0,00002 0,00003 0,00003
15 0,00002 0,00022 0,00005 0,00002 0,00002 0,00004 0,00002 0,00003 0,00002
Масса тела, кг Body weight, kg AD для молочных напитков, мг/кг массы тела в сутки Individual dose of phthalates for milk drinks, mg/kg body weight per day
ДМФ DMP ДЭФ DEP ДПрФ DPrP ББФ BBP ДБФ DBP ДЭГФ DEHP ДПенФ DPenP ДГексФ DHexP ДГепФ DHepP
5 0,00004 0,00112 0,00003 0,00004 0,00006 0,00004 0,00002 0,00005 0,00004
6 0,00003 0,00093 0,00003 0,00003 0,00005 0,00003 0,00002 0,00004 0,00003
7 0,00003 0,00080 0,00002 0,00003 0,00004 0,00003 0,00002 0,00003 0,00003
8 0,00004 0,00105 0,00003 0,00004 0,00005 0,00004 0,00002 0,00005 0,00004
9 0,00003 0,00093 0,00003 0,00003 0,00005 0,00003 0,00002 0,00004 0,00003
10 0,00003 0,00084 0,00002 0,00003 0,00004 0,00003 0,00002 0,00004 0,00003
11 0,00003 0,00076 0,00002 0,00003 0,00004 0,00003 0,00002 0,00003 0,00003
12 0,00003 0,00070 0,00002 0,00003 0,00004 0,00003 0,00002 0,00003 0,00003
13 0,00002 0,00065 0,00002 0,00002 0,00003 0,00002 0,00001 0,00003 0,00002
14 0,00002 0,00060 0,00002 0,00002 0,00003 0,00002 0,00001 0,00003 0,00002
15 0,00002 0,00056 0,00002 0,00002 0,00003 0,00002 0,00001 0,00002 0,00002
Результаты и обсуждение
На рис. А представлена хроматограмма разделения стандартной смеси 14 фталатов и их изомеров в ацето-нитриле.
В результате построения градуировочных графиков зависимости сигнала детектора (усл. ед.) от концентрации фталатов в анализируемом растворе (мкг/см3) рассчитаны градуировочные коэффициенты для количественного определения целевых компонентов в анализируемых матрицах на уровне 10-7-10-9. Достоверность градуировочных зависимостей И2 находилась в диапазоне значений от 0,97 до 0,99. Линейность градуировочных кривых соблюдалась в диапазонах от 0,0030,009 до 0,3-0,9 мг/кг и свыше 0,3-0,9 до 10,0 мг/кг
Степень экстракции фталатов из молочной каши составляет 95%, безмолочной каши - 88%, адаптированной молочной смеси - 80%, молочного напитка - 94%.
На рис. Б и В приведены хроматограммы анализа фталатов в холостой пробе (ацетонитрильный экстракт), полученной в соответствии с процедурой про-боподготовки анализируемых образцов, и образце безмолочной каши.
Результаты анализа фталатов в образцах продуктов для питания детей раннего возраста представлены в табл. 1. Полученные данные свидетельствуют о присутствии в образцах 7 фталатов (ДЭФ, ДПрФ, ДБФ, ДПенФ, ДГексФ, ДГепФ и ДЭГФ) из 9 количественно проанализированных в концентрациях от 0,003 до 0,199 мг/кг. Максимальные концентрации обнаружены для ДЭФ в образцах молочной каши и молочного напитка (образцы № 1 и 4). В минимальных концентрациях на уровне 0,005-0,007 мг/кг определялся ДБФ с частотой обнаружения в пробах 75%. Установлено присутствие ДГепФ в молочной и безмолочной кашах в 100% образцов при отсутствии этого соединения в образцах адаптированной молочной смеси и молочном напитке выше нижнего предела обнаружения (НПО). ДМФ и ББФ обнаружены во всех образцах продуктов на уровне меньше соответствующих НПО (см. табл. 1). Обнаружено наличие (качественное определение) ДМТФ в образце безмолочной каши и ДиБФ, присутствующего во всех проанализированных образцах на уровне, превышающем его содержание в холостой пробе. ДиНФ присутствовал во всех образцах на более низком уровне по сравнению с холостой пробой. ДЭТФ и ДНФ отсут-
ствовали во всех пробах, включая холостую. Полученные данные коррелируют с результатами исследований качественного и количественного содержания фталатов в продуктах для питания детей, опубликованными в литературе [9-17].
Максимальное суммарное загрязнение фталатами сухих образцов продуктов для питания детей раннего возраста установлено для молочной каши за счет высокого содержания ДЭФ и ДГексФ (образец № 1), минимальная сумма фталатов определена в адаптированной молочной смеси (образец № 3).
Полученные в результате хромато-масс-спектро-метрического анализа концентрации индивидуальных фталатов в продуктах для питания детей раннего возраста использовали для расчета индивидуальных доз 9 фталатов, получаемых ребенком при суточном потреблении отдельно взятого продукта.
Согласно методологии оценки риска здоровью, для расчетов коэффициентов (HQ) и индексов (Н1) опасности необходимо рассчитать дозу фталатов, поступающих с молочными и безмолочными кашами, адаптированными молочными смесями и молочными напитками (АО) в соответствии с формулой (1). Результаты расчетов поступления фталатов в организм ребенка за счет каждого вида продукта при максимальном рекомендуемом потреблении в сутки с учетом средней обнаруженной концентрации фталата в продукте представлены в табл. 2 и 3.
Согласно принятому в Российской Федерации Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду», референтная доза при хроническом пероральном поступлении установлена для фталатов: ДМФ на уровне 10 мг/кг массы тела (орган-мишень - почки), ДЭФ - 0,8 мг/кг (системный эффект), ББФ - 0,2 мг/кг массы тела (органы-мишени - печень и поджелудочная железа), ДБФ - 0,1 мг/ кг массы тела (системное действие), ДЭГФ - 0,02 мг/ кг массы тела (органы-мишени - печень и эндокринная система), ДиНФ - 0,02 мг/кг (органы-мишени не установлены).
В ходе расчетов HQ и Н1 в соответствии с формулами (2) и (3) соответственно установлено, что при среднем содержании фталатов в продуктах для питания
детей раннего возраста данные показатели составили <0,01 для всех рассчитанных масс тела, что свидетельствует о безопасном уровне поступления фталатов с изученными продуктами.
Другими источниками ежедневного поступления фта-латов в организм ребенка являются воздух жилых помещений, домашняя пыль, выщелачивание из игрушек и сосок из ПВХ, питьевая вода. Анализ фталатов в бу-тилированной питьевой воде, в том числе для детей, показывает присутствие широко распространенных фта-латов в питьевой воде [18, 19]. В связи с этим актуально исследование содержания фталатов в пищевой продукции и других источниках для оценки риска здоровью при комплексном поступлении фталатов в организм ребенка.
Выводы
1. Анализ продуктов для питания детей раннего возраста выявил наличие 7 фталатов (ДЭФ, ДПрФ, ДБФ, ДПенФ, ДГексФ ДГепФ, ДЭГФ) из 9 в исследованных образцах в концентрациях от 0,003 до 0,199 мг/кг. Качественное присутствие в образцах пищевой продукции установлено для ДМТФ и ДиБФ. ДЭТФ и ДНФ не обнаружены ни в одной пробе.
2. Максимальные концентрации обнаружены для ДЭФ в образцах молочной каши и молочного напитка (0,199 и 0,140 мг/кг) и для ДЭГФ в молочной каше (0,115 мг/кг). Минимальные концентрации определены для ДБФ практически на уровне НПО - 0,005-0,007 мг/кг.
3. В 100% образцов присутствуют ДЭФ, ДПрФ и ДГексФ. Остальные фталаты обнаружены в 50-75% проб. ДМФ и ББФ не обнаружены выше НПО ни в одном образце.
4. Максимальное загрязнение по сумме фталатов установлено для молочной и безмолочной каш. Приоритетными загрязнителями в исследованных образцах являются ДЭФ и ДЭГФ.
5. Рассчитанные для каждого продукта для питания детей HQ, а также Н1 при употреблении всех продуктов совместно не превышают допустимые значения, что свидетельствует о приемлемом риске здоровью населения.
Сведения об авторах
ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» (Пермь, Российская Федерация):
Уланова Татьяна Сергеевна (Tatiana S. Ulanova) - доктор биологических наук, заведующий отделом химико-аналитических методов исследования E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-9238-5598
Карнажицкая Татьяна Дмитриевна (Tatiana D. Karnazhitskaya) - кандидат биологических наук, заведующий лабораторией методов жидкостной хроматографии E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-6768-0045
Зеленкин Сергей Евгеньевич (Sergey E. Zelenkin) - младший научный сотрудник лаборатории методов анализа профессиональных рисков E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-0259-5509
Зорина Анастасия Сергеевна (Anastasia S. Zorina) - младший научный сотрудник лаборатории методов жидкостной
хроматографии
E-mail: [email protected]
https://orcid.org/0000-0002-4276-9921
Литература
1. Гаевский И.В., Зайцева Н.В., Май И.В., Карымбаева С.Т., 11. Сычик С.И., Федоренко Е.В. О методическом обеспечении риск-ориентированного надзора за безопасностью потребительской продукции на едином экономическом пространстве Евразийского экономического союза // Анализ риска здоровью. 2019. № 1. С. 4-16. DOI: http://doi.org/10.21668/ health.risk/2019.1.01 12.
2. Van Holderbekea M., Geerts L., Vanermen G., Servaes K., Sioen I., De Henauw S. et al. Determination of contamination pathways of phthalates in food products sold on the Belgian market // Environ. Res. 2014. Vol. 134. P. 345-352. DOI: http://doi.org/10.1016/ 13. j.envres.2014.08.012
3. Committee on Toxicity of Chemicals in Food. Consumer products and the environment. COT statement on dietary exposure to phthalates — data from the total diet study (TDS). 2011. 28 p.
4. Fang H., Wang J., Lynch R.A. Migration of di(2-ethylhexyl)phthal- 14. ate (DEHP) and di-n-butylphthalate (DBP) from polypropylene food containers // Food Control. 2017. Vol. 73, pt B. P. 1298—1302. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2016.10.050
5. Knez J. Endocrine-disrupting chemicals and male reproductive 15. health // Reprod. Biomed. Online. 2013. Vol. 26. P. 440—448. DOI: http://doi.org/10.1002/rmb2.12326
6. Benjamin S., Masaia E., Kamimura N., Takahashi K., Anderson R., Faisal P. Phthalates impact human health: epidemio-logical evidences and plausible mechanism of action // J. Hazard. 16. Mater. 2017. Vol. 340. P. 360—383. DOI: http://doi.org/10.1016/). jhazmat.2017.06.036
7. Mankidya R., Wisemana S., Maa H., Giesy J.P. Biological impact of phthalates // Toxicol. Lett. 2013. Vol. 217. P. 50—58. DOI: http:// doi.org/10.1016/j.toxlet.2012.11.025 17.
8. Reproductive and developmental toxicology / ed. R.C. Gupta. 2nd ed. 2017. 1450 p.
9. Del Bubba M., Ancillotti C., Checchini L., Fibbi D., Rossini D., Ciofl L. et al. Determination of phthalate diesters and monoesters 18. in human milk and infant formula by fat extraction, size-exclusion chromatography clean-up and gas chromatography-mass spec-trometry detection // J. Pharm. Biomed. Anal. 2018. Vol. 148.
P. 6—16. DOI: http://doi.org/10.1016/jjpba.2017.09.017 19.
10. Russo M., Avino P., Notardonato I. Fast analysis of phthalates in freeze-dried baby foods by ultrasound-vortex-assisted liquid-liquid microextraction coupled with gaschromatography-ion trap/mass spectrometry // J. Chromatogr. A. 2016. Vol. 1474. P. 1—7. DOI: http://doi.org/10.1016/j.chroma.2016.10.058
Socas-Rodriguez B., Gonzalez-Salamo J., Herrera-Herrera A., Santana-Mayor A., Hernandez-Borges J. Determination of phthal-ic acid esters in different baby food samples by gas chromatography tandem mass spectrometry // Anal. Bioanal. Chem. 2018. Vol. 410. P. 5617-5628. DOI: http://doi.org/10.1007/s00216-018-0977-y
Ge W., Yang X., Wu X., Wang Z., Geng W., Guo C. Phthalate residue in goat milk-based infant formulas manufactured in China // J. Dairy Sci. 2016. Vol. 99, N 10. P. 1-6. DOI: http://doi. org/10.3168/jds.2016-11061
Mortensen G., Main K., Andersson A., Leffers H., Skakkebaek N. Determination of phthalate monoesters in human milk, consumer milk, and infant formula by tandem mass spectrometry (LC-MS-MS) // J. Anal. Bioanal. Chem. 2005. Vol. 382, N 4. P. 1084-1092. DOI: http://doi.org/10.1007/s00216-005-3218-0 Sorensen L. Determination of phthalates in milk and milk products by liquid chromatography/tandem mass spectrometry // J. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2006. Vol. 20, N 7. P. 1135-1143. DOI: http://doi.org/10.1002/rcm.2425
Cirillo T., Latini G., Castaldi M., Dipaola L., Fasano E., Esposito F. et al. Exposure to di-2-ethylhexyl phthalate, di-n-buthyl phthal-ate and bisphenol A through infant formulas // J. Agric. Food Chem. 2015. Vol. 63. P. 3303-3310. DOI: http://doi.org/10.1021/ jf505563k
Ren R., Jin Q., He H., Bian T., Wang S., Fan J., Determination of 17 phthalate esters in infant milk powder and dairy products by GC-MS with 16 internal standards // J. Chromatogr. 2016. Vol. 79, N 13-14. P. 903-910. DOI: http://doi.org/10.1007/s10337-016-3102-4
Yano K., Hirosawa N., SakamotoY., Katayama H., Moriguchi T., Asaoka K. Phthalate levels in baby milk powders sold in several countries // J. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2005. Vol. 74. P. 373-379. DOI: http://doi.org/10.1007/s00128-004-0594-7 Guart A., Bono-Blay F., Borrell A., Lacorte S. Effect of bottling and storage on the migration of plastic constituents in Spanish bottled waters // Food Chem. 2014. Vol. 156. P. 73-80. DOI: http:// doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.01.075
Salazar-Beltran D., Hinojosa-Reyes L., Ruiz-Ruiz E., Hernandez-Ramirez A., Guzman-Mar J. Determination of phthalates in bottled water by automated on-line solid phase extraction coupled to liquid chromatography with UV detection // Talanta. 2017. Vol. 168. P. 291-297. DOI: http://doi.org/10.1016/j.talanta. 2017.03.060
References
Gaevskiy I.V., Zaytseva N.V., May I.V., Karymbaeva S.T., Sychik S.I., Fedorenko E.V. On methodical support for risk-oriented surveillance over consumer products safety on the unified economic territory of the Eurasian economic union. Analiz riska zdorov'yu [Health Risks Analysis]. 2019; (1): 4-16. DOI: http://doi. org/10.21668/health.risk/2019.1.01 (in Russian). Van Holderbekea M., Geerts L., Vanermen G., Servaes K., Sioen I., De Henauw S., et al. Determination of contamination path-
ways of phthalates in food products sold on the Belgian market. Environ Res. 2014; 134:. 345-52. DOI: http://doi.org/10.1016/j. envres.2014.08.012
Committee on Toxicity of Chemicals in Food. Consumer products and the environment. COT statement on dietary exposure to phthalates - data from the total diet study (TDS). 2011: 28 p. Fang H., Wang J., Lynch R.A. Migration of di(2-ethylhexyl)phthal-ate (DEHP) and di-n-butylphthalate (DBP) from polypropylene
1.
2.
4
food containers. Food Control. 2017; 73 (B): 1298-302. DOI: https://doi.Org/10.1016/j.foodcont.2016.10.050
5. Knez J. Endocrine-disrupting chemicals and male reproductive health. Reprod Biomed Online. 2013; 26: 440-8. DOI: http://doi. org/10.1002/rmb2.12326
6. Benjamin S., Masaia E., Kamimura N., Takahashi K., Anderson R., Faisal P. Phthalates impact human health: epidemiological evidences and plausible mechanism of action. J Hazard Mater. 2017; 340: 360-83. DOI: http://doi.org/10.1016/jjhazmat.2017.06.036
7. Mankidya R., Wisemana S., Maa H., Giesy J.P. Biological impact of phthalates. Toxicol Lett. 2013; 217: 50-8. DOI: http://doi. org/10.1016/j.toxlet.2012.11.025
8. Reproductive and developmental toxicology. In: R.C. Gupta (ed.). 2nd ed. 2017: 1450 p.
9. Del Bubba M., Ancillotti C., Checchini L., Fibbi D., Rossini D., Ciofi L., et al. Determination of phthalate diesters and monoesters in human milk and infant formula by fat extraction, size-exclusion chromatography clean-up and gas chromatography-mass spectrometry detection. J Pharm Biomed Anal. 2018; 148: 6-16. DOI: http://doi.org/10.1016/jjpba.2017.09.017
10. Russo M., Avino P., Notardonato I. Fast analysis of phthalates in freeze-dried baby foods by ultrasound-vortex-assisted liquid-liquid microextraction coupled with gaschromatography-ion trap/mass spectrometry. J Chromatogr A. 2016; 1474: 1-7. DOI: http://doi. org/10.1016/j.chroma.2016.10.058
11. Socas-Rodriguez B., Gonzalez-Salamo J., Herrera-Herrera A., Santana-Mayor A., Hernandez-Borges J. Determination of phthal-ic acid esters in different baby food samples by gas chromatography tandem mass spectrometry. Anal Bioanal Chem. 2018; 410: 5617-28. DOI: http://doi.org/10.1007/s00216-018-0977-y
12. Ge W., Yang X., Wu X., Wang Z., Geng W., Guo C. Phthalate residue in goat milk-based infant formulas manufactured in China.
J Dairy Sci. 2016; 99 (10): 1-6. DOI: http://doi.org/10.3168/ jds.2016-11061
13. Mortensen G., Main K., Andersson A., Leffers H., Skakkebaek N. Determination of phthalate monoesters in human milk, consumer milk, and infant formula by tandem mass spectrometry (LC-MS-MS). J Anal Bioanal Chem. 2005; 382 (4): 1084-92. DOI: http:// doi.org/10.1007/s00216-005-3218-0
14. Sorensen L. Determination of phthalates in milk and milk products by liquid chromatography/tandem mass spectrometry. J Rapid Commun Mass Spectrom. 2006; 20 (7): 1135-43. DOI: http://doi. org/10.1002/rcm.2425
15. Cirillo T., Latini G., Castaldi M., Dipaola L., Fasano E., Espo-sito F., et al. Exposure to di-2-ethylhexyl phthalate, di-n-buthyl phthalate and bisphenol A through infant formulas. J Agric Food Chem. 2015; 63: 3303-10. DOI: http://doi.org/10.1021/jf505563k
16. Ren R., Jin Q., He H., Bian T., Wang S., Fan J., Determination of 17 phthalate esters in infant milk powder and dairy products by GC-MS with 16 internal standards. J Chromatogr 2016; 79 (13-14): 903-10. DOI: http://doi.org/10.1007/s10337-016-3102-4
17. Yano K., Hirosawa N., SakamotoY., Katayama H., Moriguchi T., Asaoka K. Phthalate levels in baby milk powders sold in several countries. J Bull Environ Contam Toxicol. 2005; 74: 373-9. DOI: http://doi.org/10.1007/s00128-004-0594-7
18. Guart A., Bono-Blay F., Borrell A., Lacorte S. Effect of bottling and storage on the migration of plastic constituents in Spanish bottled waters. Food Chem. 2014; 156: 73-80. DOI: http://doi. org/10.1016/j.foodchem.2014.01.075
19. Salazar-Beltrán D., Hinojosa-Reyes L., Ruiz-Ruiz E., Hernández-Ramírez A., Guzmán-Mar J. Determination of phthalates in bottled water by automated on-line solid phase extraction coupled to liquid chromatography with UV detection. Talanta. 2017; 168: 291-7. DOI: http://doi.org/10.1016/j.talanta.2017.03.060
